UNIVERSITETI I PRISHTINËS FAKULTETI I SHKENCAVE MATEMATIKE-NATYRORE

1. www.granitbajrami.weeby.com UNIVERSITETI I PRISHTINËS FAKULTETI I SHKENCAVE MATEMATIKE-NATYRORE PUNIM SEMINARIK Lënda: Grafika Komjuterike Tema: Grafika Molekulare Studentët: ISMAIL JAKUPI GENC HAXHIU LIRIM BYTYQI Mentori: ARTAN BERISHA Prishtinë, Maj 2008

2. Hyrje • Grafika kompjuterike është një disiplinë e cila filloi të zhvillohet nga hulumtimet akademike por më vonë u avancua për qëllime ushtarake para se te përdorej për qëllime komerciale. • Në fillim aplikacionet e grafikës kompjuterike ishin shumë të thjeshta dhe shërbenin për vizualizimin e problemeve matematike. • Më vonë hulumtimet rezultuan në suksese të shumta duke shkaktuar një revolucion në industri të ndryshme. • Revolucion shumë të madh pësoi edhe fotografia, e cila deri ne atë kohe ishte e padallueshme. • Grafika kompjuterike ndërroi njëherë e përgjithmonë mënyrën e shfaqjes dhe printimit të informacionit. • Grafika kompjuterike gjithashtu ndryshoi edhe perceptimin që ekzistonte për kompjuterin si një kuriozitet laboratorik në një instrument që ndryshoi jetën e njeriut.

3. Ç’është Grafika komjuterike • Termi grafik kompjuterike i referohet gjenerimit, manipulimit, procesimit dhe shfaqjes së të dhënave nga kompjuteri. • Grafika kompjuterike zakonisht prodhon imazhe të cilat nuk ekzistonin më parë. • Ekzistojnë dy metoda që grafika i përdor për gjenerimin e figurave: • Gjenerimi i figurave duke përdorur vijat (vektorët) drejtpërdrejt në sipërfaqe. • Gjenerimi i figurave duke vendosur ngjyrat në pikselët individual të figurës. 

4. Elementet e grafikës komjuterike • Modelimi: Krijon dhe pasqyron gjeometrin e objekteve tri-dimensionale. • Perspektiva: Gjeneron imazhet dy-dimensionale të objekteve nga bota reale apo imagjinare. • Animacioni: Shfaq mënyrat se si objektet ndryshojnë gjatë kohës.

5. Grafika Molekulare • Grafika molekulare mundë të definohet si një disiplinë e cila merret me studimin e molekulës dhe veçorive të saj nëpërmjet pamjeve grafike. • Si detyrë kryesore e grafikës molekulare është paraqitja dhe vizualizimi sa më shkencor i molekulave në mediume të ndryshme. • Paraqitja në formë 3-dimensionale e lehtëson shumë studimin e molekulës

6. Grafika Molekulare • Fillet e para të grafikës molekulare fillojnë te shfaqen ndërmjet viteve 60-70. • Caroll Johnson-ORTEP (Oak Ridge Thermal-Ellipsoid Plot) program i cili shfaqi vizatimet stereoskopike të strukturave molekulare • David dhe Jane Richardson për herë të parë në kompjuter, shfaqin në formë të plotë strukturën e proteinës • Në vitin 1977 publikohet atlasi i parë telegrafik i strukturave molekulare

7. Grafika Molekulare …vazhdim • Në fund të viteve 70’ Thomas Porter ndërtoi algoritmin kompjuterik për ngjyrosjen dhe hijezimin hapësirave ndërmolekulare. • Viti 1980’ TAMS-Teaching Aids For Macromolecular Structure përdor stereografin për të shfaqur imazhe të vendosura në pllaka tradicionale • Viti 1993’- KINEMAGE(Kinetik Image), një kompjuter grafik që kishte të implementuar programin e parë të plotë për vizualizimin e molekulave

8. Grafika Molekulare PIPELENINGU Struktura Molekulare 3-dimensionale Pamja 3-dimensionale Imazhet (animacionet, stereo pamjet...) MODELIMI PERSPEKTIVA • Ekzistojnë disa lloje modelesh tri-dimensionale të strukturave molekulare • Topa të ngjitur • Modeli “licorice” • Hapësira të mbushura • Poashtu ekzistojnë edhe disa tipe të tjera modele të molekulave me sipërfaqe të ndryshme

9. Grafika Molekulare Struktura Molekulare 3-dimensionale Pamja 3-dimensionale Imazhet (animacionet, stereo pamjet...) MODELIMI PERSPEKTIVA • Hapi i ardhshëm është perspektiva, ku këtu fiksohen disa probleme të veçanta • Palexueshmëria: • Pamje të panjohura, struktura tri-dimensionale të vështira • Vështirësia e të kuptuarit të formave tri-dimensionale • Efikasiteti • Kompleksiteti gjeometrik

10. Metoda të avancuara të pasqyrimit • Me gjithë vështërsit që ekzistonin për të pasqyruar perspektivën e molekulës, më vonë u zbuluan disa metoda shumë efikase për zgjidhjen e problemeve të ndryshme . • Këto metoda posedonin karakteristika të veçanta për natyrën e pamjeve tri-dimensionale. • Si në grafikën kompjuterike në përgjithësi ashtu edhe në grafikën molekulare në veçanti “bacground”-i matematik ka rëndësi shumë të madhe. • Pra për virtualizimin e molekulës një metodë shumë e avancuar është përdorimi i sferës dhe cilindrit.

11. A B C D Metoda të avancuara të pasqyrimit • Sfera është konstruktuar nën sipërfaqen e një oktaedri pastaj ai është shpalosur E F Projektimi X,Y,Z Shpalosja A B C D G H • Ndërsa cilindri është konstruktuar nën sipërfaqen e një paralelopipedi e pastaj është shpalosur Projektimi X,Y,Z Shpalosja

12. Metoda të avancuara të pasqyrimit • Hapi i ardhshëm dhe shumë i rëndësishëm është ngjyrosja e sipërfaqeve molekulare. E F A B C D G H A B C D

13. Implementimi i grafikës molekulare në softuer • Në grafikën molekulare bashkëkohore ekziston një numër i madh i softuerëve të cilët kanë disa veçori të përbashkëta: • Fajllat hyrës: shumica prej tyre pranojnë .pdb fajllat. • Shfaqja: struktura rrotulluese, zmadhimi, zvogëlimi. • Ngjyra e strukturës • Lëvizja: lëvizja e madhësisë se caktuar.

14. Implementimi i grafikës molekulare në softuer • BioEditor: Është një softuer i cili mbledh të gjitha informacionet për molekulën në një pamje në ekran. • Chimera: Softuer shumë i gjerë i cili ka të implementuar teknologjinë interaktive. • King: Softuer i cili shfaq fajllat Kinemage i cili funksionon me JavaApplet që përkrah qasjen e lehtë në web browser.

15. Implementimi i grafikës molekulare në softuer • QMol: Program i cili pranon GL fajlla dhe shërben për pasqyrimin e sipërfaqeve, ku shfrytëzuesi mund të definon ngjyrat dhe të rregullon tejdukshmërinë. • RasMol: Program i cili shfaq pamjen e molekulave , është shumë i lehtë për përdorim. • Swiss PDB- Wiewer: Program i prezentuar nga instituti zviceran i bioinformatikës që përpos pamjes që shfaq ndërton edhe modele të ndryshme me vegla shumë komplekse.

16. Implementimi i grafikës molekulare në softuer • JMolEditor: Program i ndërtuar nga Java Library. • Posedon metoda të shumta për vizualizimin dhe editimin e molekulave të ndryshme: • Importimin e fajllave me ekstension pdb. • Zmadhimin dhe zvogëlimin e molekulave sipas dëshirës. • Zgjedhja e ngjyrave të atomeve. • Shfaqja e emrit, simbolit mbi atomin përkatës. • Modifikimi i formave të molekulës. • Pamja e molekulës nga kënde të ndryshme. • Shfaqja e distancës dhe këndit ndërmjet atomeve të molekulës.